在鋁液中直接產(chǎn)生氣泡可得到泡沫鋁。通常，氣泡由于浮力而快速上升到鋁液表面，但可以加入一些細小的陶瓷顆粒增加鋁液粘度阻止氣泡的上升。當前，熔體發(fā)泡主要有兩種方法，直接從外部向鋁液中注入氣體和鋁液中加入發(fā)泡劑。各種泡沫鋁合金都可用直接注氣法生產(chǎn)，包括鑄造鋁合金A359，鍛造合金1061、3003、6061等。為了增加鋁液粘度，減緩氣泡在鋁液中的上浮速度，在鋁液中加入碳化硅、氧化鋁等顆粒。加入顆粒的體積分數(shù)通常為10%～20%，顆粒尺寸為5μm～20μm。然后把氣體(空氣、氮氣、氣)通入鋁液中，同時對液體進行攪拌使氣泡細小并均勻分布，這一步工藝的好壞將直接影響產(chǎn)品質(zhì)量。


由于發(fā)泡劑密度一般比鋁高，在鋁熔體中有下沉傾向，而且分解產(chǎn)生的氣泡則會產(chǎn)生上浮運動并在上浮過程中合并長大。因此，應(yīng)適當增加鋁熔體的粘度以阻緩上述運動和傾向，進而提高發(fā)泡劑在熔體中分布的均勻性。通常采用金屬鈣或類似物質(zhì)作為鋁熔體的增粘劑，它們通過破壞鋁熔體表面氧化膜的致密性，使鋁熔體中生成大量細微的氧化物固相質(zhì)點，從而增加熔體的粘度。在實際生產(chǎn)中，首先在680°C的鋁液中加入金屬鈣，一般加入量為1.5%～3.0%，攪拌幾分鐘增加液體粘度。粘度合適后，加入TH2。TH2在恒壓二分解出H2，液體膨脹泡沫化，冷卻后即可得泡沫鋁。TH2可被ZrH2等發(fā)泡劑代替。這種方法的優(yōu)點是可制得非常均勻的泡沫，并且氣孔平均尺寸和鋁液粘度以及泡沫鋁密度和粘度之間存在對應(yīng)關(guān)系，使孔徑可控。當然，鈣也可用碳化硅等顆粒代替。


熔體發(fā)泡法制備的泡沫鋁，通孔和閉孔同時存在。4.1.2 滲流鑄造法在一定的壓力作用下，將鋁液澆入到裝有載體顆粒的鑄造模型中，使鋁液體滲入到載體顆粒的間隙當中從而獲得鋁-載體復合體，鋁液凝固后可以從復合體中去除載體從而獲得具有連通孔隙的海綿狀泡沫鋁，其成品為通孔。載體顆?？梢允菬o機材料，也可以是有機材料。無機材料可用蛭石、泥球、可溶性鹽等，有機材料可用高分子顆粒。采用這種方法時，造孔劑堆積密度要高，以保證顆粒之間互相接觸，以便將來除去，為了防止鋁液在鑄入時過早凝固，要將造孔劑預熱。


泡沫鋁由于其多孔結(jié)構(gòu)和金屬特質(zhì)，具有優(yōu)良的消音、減震、過濾、換熱等性能，在環(huán)保、能源、機械、化工等領(lǐng)域都有廣泛用途；在航天技術(shù)方面，泡沫鋁材料在防震座椅、抗沖擊艙底、陀螺支架等方面有著良好的應(yīng)用前景。但從目前發(fā)展現(xiàn)狀來看，泡沫鋁只局限在部分性能的應(yīng)用方面，大部分的優(yōu)良性能仍然沒有開發(fā)出來。另外許多開發(fā)利用僅僅局限在實驗室范圍內(nèi)，還沒有完全達到工業(yè)應(yīng)用的需求，要在大量的生產(chǎn)實際中廣為應(yīng)用，還需要進一步的深入研究與開發(fā)。